DE102004009616A1 - Method and device for controlling the volume flow in a fuel injection system of an internal combustion engine - Google Patents

Method and device for controlling the volume flow in a fuel injection system of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Bei heutigem Common Rail Einspritzsystemen, die mit einem Hochdruckventil (PVC) und einem Volumenstromregelventil (VCV) ausgebildet sind, tritt das Problem auf, dass optmals die adaptierte Ventilstellung des Volumenstromregelventils (VCV) fehlerhaft ist. Das liegt in der Regel daran, dass die Ventilstellung in Abhängigkeit vom Raildruck nur über ein eindimensionales Adaptionskennfeld gesteuert wird. Dieses kann unerwünschte Mehrdeutigkeiten ergeben, die zur Kraftstoffeinspritzung mit Fehlmengen führen kann. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, für die Adaptierung der Ventilstellung und damit des Volumenstromes ein zweidimensionales Adaptionskennfeld zu verwenden, wobei die Adaptionswerte für die Ventilstellung durch das Adaptionskennfeld in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.In today's common rail injection systems, which are formed with a high-pressure valve (PVC) and a volume flow control valve (VCV), the problem arises that optionally the adapted valve position of the volume flow control valve (VCV) is faulty. This is usually due to the fact that the valve position is controlled as a function of the rail pressure only via a one-dimensional adaptation map. This can result in undesirable ambiguities that can lead to fuel injection with shortages. To solve this problem, the invention proposes to use a two-dimensional adaptation map for the adaptation of the valve position and thus of the volume flow, wherein the adaptation values for the valve position are predetermined by the adaptation map as a function of two operating parameters of the internal combustion engine.

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren beziehungsweise von einer Vorrichtung zur Steuerung des Volumenstroms in einem Common Rail Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine gemäß den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 8 aus. Es ist schon bekannt, dass bei Einspritzsystemen, bei denen der Kraftstoff direkt in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird, der Raildruck durch Absteuerung im Hochdruckbereich mit einem Druckregelventil geregelt wird. Der lastpunktabhängige Volumenstrom wird dagegen von einem Volumenstromregelventil gesteuert. Die Steuerung ist dabei so ausgebildet, dass die Hochdruckpumpe möglichst nur den aktuellen Bedarf an Kraftstoff liefert. Mit dieser Vorgehensweise soll erreicht werden, dass einerseits die Leistungsaufnahme der Hochdruckpumpe gering gehalten wird. Andererseits wird auch die Kraftstoffrücklaufmenge und die dabei in den Niederdruckbereich eingebrachte Wärmemenge minimiert.The The invention is based on a method or a device for controlling the volume flow in a common rail injection system an internal combustion engine according to the siblings claims 1 and 8 off. It is already known that in injection systems, at where the fuel directly into a cylinder of an internal combustion engine is injected, the rail pressure by Absteuerung in the high pressure area is controlled by a pressure control valve. The load point-dependent volume flow is controlled by a flow control valve. The control is designed so that the high-pressure pump as possible only supplies the current need for fuel. With this approach is to be achieved, that on the one hand the power consumption of High pressure pump is kept low. On the other hand, the Fuel return amount and the amount of heat introduced into the low pressure area minimized.

Zur Steuerung des Volumenstromventils wird ein zweidimensionales Vorsteuerkennfeld verwendet, das von der Einspritzmenge und der Motordrehzahl geführt wird. In diesem Vorsteuerkennfeld bilden die Einspritzmenge und die Motordrehzahl ein Maß für den aktuellen Volumenstrombedarf, der einer bestimmten Last für die Brennkraftmaschine entspricht. Aufgrund von Bauteilestreuungen ist es erforderlich zusätzlich ein Kennfeld mit Adaptionswerten für die Steuerung des Volumenstromregelventils vorzusehen. Insbesondere da sich der Volumenstrombedarf durch verschleißbedingte höhere interne Leckagen über der Lebenszeit des Systems erhöhen kann. Das bisher verwendete Adaptions-Kennfeld ist lediglich vom Raildruck abhängig. Somit wird zusätzlich zum Vorsteuerkennfeld das eindimensionale Adaptionskennfeld zur Steuerung des Volumenstromregelventils verwendet.to Control of the volume flow valve is a two-dimensional pilot control map used, which is guided by the injection quantity and the engine speed. In this pilot control map form the injection quantity and the engine speed a measure of the current Volume flow requirement, which corresponds to a specific load for the internal combustion engine. by virtue of Of component scattering, it is additionally required a map with adaptation values for the controller to provide the flow control valve. Especially since the Volume flow requirement due to wear-induced higher internal leaks above the Increase the lifetime of the system can. The previously used adaptation map is only from Rail pressure dependent. Thus, in addition for the pilot control map the one - dimensional adaptation map for Control of the flow control valve used.

Liefert das Vorsteuerkennfeld (z. B. durch verschleißbedingten höheren Volumenstrombedarf) zu geringe Werte, wird durch das Verhalten des Raildruckreglers (hohe positive Regelabweichung, da die Menge zur Aufrechterhaltung des Druckes nicht ausreicht) eine Adaption des Volumenstromregelventilsansteuerungswertes ausgelöst, bis die Menge wieder ausreichend ist.provides the pilot control map (eg due to wear-related higher volume flow requirement) low values, is determined by the behavior of the rail pressure regulator (high positive control deviation, since the amount to maintain the Pressure is insufficient) an adaptation of the volume flow control valve driving value fires until the amount is sufficient again.

Dieser Adaptionswert wird bisher in Abhängigkeit des Raildruckes gespeichert und bei jedem Lastpunkt, der mit diesem Druck gefahren wird, benutzt. Das Volumenstromregelventil wird somit immer mit dem Vorsteuerwert plus dem Adaptionswert gesteuert.This Adaptation value is currently dependent the rail pressure and stored at each load point with this Pressure is used, used. The flow control valve is thus always controlled with the pre-control value plus the adaptation value.

Die Zuordnung des Lastpunktes und des Raildruckes ist aber nicht eindeutig. Ein und derselbe Druck wird an verschiedenen Lastpunkten verwendet. Dies kann dazu führen, dass an einem Lastpunkt der Adaptionswert grundlos benutzt wird, weil an diesem Lastpunkt der gleiche Raildruck gefahren wird, wie an einem anderen Lastpunkt, bei dem die Adaption erfolgte.The Assignment of the load point and the rail pressure is not unique. One and the same pressure is used at different load points. This can cause that the adaptation value is used without reason at a load point, because at this load point the same rail pressure is driven as at another load point where the adaptation took place.

Die Folge ist, dass beispielsweise an Stelle des korrekten Adaptionswertes ein falscher, zu hoher Adaptionswert aus der Kennlinie ausgelesen und damit zuviel Kraftstoff bereitgestellt wird. Die druckabhängige Steuerung führt somit in den genannten Fällen zur Förderung einer falschen Kraftstoffmenge.The The consequence is that, for example, instead of the correct adaptation value a wrong, too high adaptation value is read from the characteristic curve and thus too much fuel is provided. The pressure-dependent control thus leads in the cases mentioned to promote a wrong amount of fuel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Steuerung des Volumenstromregelventils so zu verbessern, dass möglichst nur die erforderliche Kraftstoffmenge bereitgestellt wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 8 gelöst.Of the Invention is based on the object, the control of the flow control valve to improve so that as possible only the required amount of fuel is provided. These Task is with the features of the independent claims 1 and 8 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung des lastpunktabhängigen Volumenstroms in einem Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit den kennzeich nenden Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 8 besteht der Vorteil darin, dass zur Bestimmung der Ventilstellung des Volumenstromregelventils zusätzlich zum Vorsteuerkennfeld ein zweidimensionales Adaptions-Kennfeld verwendet wird. Als besonders vorteilhaft wird dabei angesehen, dass bei dem zweidimensionalen Adaptions-Kennfeld die Adaptionswerte für das Volumenstromregelventil in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.at the method according to the invention for controlling the load point-dependent Volume flow in a fuel injection system of an internal combustion engine with the characterizing features of the independent claims 1 and 8, the advantage is that for determining the valve position of Volume flow control valve in addition for the pilot control map, a two-dimensional adaptation map used becomes. Particularly advantageous is considered that in the two-dimensional adaptation map the adaptation values for the flow control valve dependent on be specified by two operating parameters of the internal combustion engine.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den nebengeordneten Ansprüche 1 und 8 gegeben. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass in dem Adaptions-Kennfeld die Adaptionswerte für die Ventilstellung in Abhängigkeit von zwei der nachfolgend genannten vier Betriebsparametern Einspritzmenge, Motordrehmoment, Motordrehzahl und Last gebildet werden kann. Bei diesen möglichen Zweierkombinationen von Betriebsparametern ergeben sich in vorteilhafter Weise Adaptionswerte, die auf den jeweiligen Lastpunkt angepasst sind.By those in the dependent Claims listed measures are advantageous developments and improvements in the sibling claims 1 and 8 given. It is considered to be particularly advantageous that in the adaptation map, the adaptation values for the valve position in dependence of two of the following four operating parameters: injection quantity, engine torque, Engine speed and load can be formed. In these possible Two combinations of operating parameters result in an advantageous Way adaption values, which are adapted to the respective load point are.

Eine besonders günstige Lösung wird auch darin gesehen, dass die Adaptionswerte in einem Adaptionskennfeld abgelegt sind, das die Adaptionswerte in Abhängigkeit von den beiden Betriebsparametern Motordrehzahl und Einspritzmenge wiedergibt. Denn mit diesen beiden Betriebsparametern lässt sich ein eineindeutiger Adaptionswert für das Volumenstromregelventil vorgeben.A particularly favorable solution is also seen in the fact that the adaptation values are stored in an adaptation characteristic map which reproduces the adaptation values as a function of the two operating parameters engine speed and injection quantity. Because with these two operating parameters can be a one-time adaptation value for the Specify flow control valve.

Es ist weiterhin vorgesehen, sowohl bei dem Vorsteuerkennfeld, als auch bei dem Adaptionskennfeld die gleichen Betriebsparameter für die Achsen des Kennfeldes zu verwenden. Diese Vorgehensweise vereinfacht die Steuerung des Volumenstromregelventils, da die beiden Betriebsparameter bereits für das Vorsteuerkennfeld verwendet werden und damit eine Übereinstimmung der Lastpunkte gegeben ist.It is still provided, both in the pilot control map, as also in the adaptation map the same operating parameters for the axes of Use map. This procedure simplifies the control of the flow control valve, since the two operating parameters already for the pilot control map be used and therefore a match given the load points.

Da im Adaptions-Kennfeld nicht in jedem Fall die gespeicherten Werte dem aktuellen Lastpunkt entsprechen, ist vorgesehen, dass zwischen zwei gespeicherten, benachbarten Werten des Adaptionskennfeldes interpoliert wird.There in the adaptation map not always the stored values correspond to the current load point, it is provided that between two stored adjacent values of the adaptation map is interpolated.

Vorzugsweise wird eine lineare Interpolation der Adaptionswerte durchgeführt, für die die bekannten Algorithmen verwendet werden können.Preferably a linear interpolation of the adaptation values is carried out for which the known algorithms can be used.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Werte des Adoptionskennfeldes während des Betriebs des Einspritzsystems angepasst. Vorzugsweise werden die Werte des Adaptionskennfeldes geändert, wenn die Regelgröße des Reglers des Druckregelventils eine festgelegte Schwelle über- oder unterschreitet.In a further preferred embodiment become the values of the adoption map during operation of the injection system customized. Preferably, the values of the adaptation map become changed, if the controlled variable of the regulator of the pressure control valve exceeds or falls below a predetermined threshold.

Die Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise bei einem Diesel-, Benzin- oder Gasmotor anwendbar.The Device is advantageously in a diesel, gasoline or gas engine applicable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Drawing closer explained.

1 zeigt in schematischer Darstellung den Hochdruckteil eines Common Rail Einspritzsystems, 1 shows a schematic representation of the high pressure part of a common rail injection system,

2 zeigt ein zweidimensionales Vorsteuerkennfeld nach dem Stand der Technik, 2 shows a two-dimensional pilot control map according to the prior art,

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem zweidimensionales Adaptionskennfeld und 3 shows an embodiment of the invention with a two-dimensional adaptation map and

4 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 shows a block diagram of a device according to the invention.

In 1 ist in schematischer Darstellung im wesentlichen der Hochdruckteil eines Common Rail Einspritzsystems abgebil det, das für eine Brennkraftmaschine, beispielsweise einem Diesel-, Benzin- oder Gasmotor verwendbar ist. Es zeigt die Komponenten, mit denen der Kraftstoff im Rail unter hohem Druck für die Injektoren bereitgestellt wird.In 1 is in schematic representation substantially the high-pressure part of a common rail injection system abgebil det, which is for an internal combustion engine, such as a diesel, gasoline or gas engine usable. It shows the components that provide the fuel in the rail under high pressure for the injectors.

Der Kraftstoff wird zunächst von einem (in 1 nicht dargestellten Tank) über einen Kraftstoffzulauf A einer Kraftstoffvorförderpumpe 1 zugeführt. Die Kraftstoffvorförderpumpe 1 ist über ihren Ausgang mit dem Eingang eines steuerbaren Volumenstromregelventils VCV verbunden. Zur Regelung des Vordrucks ist parallel zur Kraftstoffvorförderpumpe ein Vordruckregelventil 5 geschaltet, über das überschüssiger Kraftstoff wieder in den Niederdruckbereich zurückgeführt werden kann. Des Weiteren ist der Ausgang des Volumenstromregelventils VCV mit einer Hochdruckpumpe 8 verbunden, die im Rail einen sehr hohen Kraftstoffdruck, je nach Anwendungsfall beispielsweise 800...2000 bar erzeugt. Zur Erzeugung des hohen Raildrucks weist die Hochdruckpumpe 8 drei Verdrängereinheiten 3 auf. Des Weiteren ist im Zulaufbereich der Hochdruckpumpe 8 ein Spül-/Schmierventil 6 eingebaut, über das die Kraftstoffvorförderpumpe 1 die Hochdruckpumpe 8 mit Kraftstoff spült und schmiert.The fuel is first of a (in 1 not shown tank) via a fuel inlet A a Kraftstoffvorförderpumpe 1 fed. The fuel feed pump 1 is connected via its output to the input of a controllable volume flow control valve VCV. To regulate the admission pressure parallel to the fuel feed pump is a form control valve 5 switched over the excess fuel can be returned to the low pressure range. Furthermore, the output of the volume flow control valve VCV with a high-pressure pump 8th connected, which generates a very high fuel pressure in the rail, depending on the application, for example, 800 ... 2000 bar. To generate the high rail pressure, the high-pressure pump 8th three displacement units 3 on. Furthermore, in the inlet area of the high-pressure pump 8th a flushing / lubricating valve 6 installed, via which the fuel priming pump 1 the high pressure pump 8th flushes with fuel and lubricates.

Am Hochdruckausgang der Hochdruckpumpe 8 ist ein Hochdruckregelventil PCV angeordnet. Das Hochdruckregelventil PCV regelt vorzugsweise mittels eines PI-Reglers den Kraftstoffhochdruck im Rail. Ausgangsseitig ist dem Hochdruckregelventil PCV ein Spaltfilter 7 nachgeschaltet, um feste Schwebteilchen im Kraftstoff auszufiltern, bevor der Kraftstoff über einen Hochdruckanschluss B einem nachgeschalteten Kraftstoffspeicher mit daran angeschlossenen Injektoren zugeführt wird. Vor dem Eingang des Hochdruckregelventils PCV ist ein Abzweig für einen Kraftstoffrücklauf C vorgesehen, um überschüssigen Kraftstoff wieder in den Niederdruckbereich zurückzuführen.At the high pressure outlet of the high pressure pump 8th is arranged a high pressure control valve PCV. The high-pressure control valve PCV preferably controls the high fuel pressure in the rail by means of a PI controller. On the output side, the high-pressure control valve PCV is a gap filter 7 downstream to filter out solid suspended particles in the fuel before the fuel is supplied via a high pressure port B a downstream fuel tank with injectors connected thereto. In front of the inlet of the high-pressure control valve PCV, a branch for a fuel return C is provided in order to return excess fuel back into the low-pressure region.

2 zeigt ein bekanntes zweidimensionales Vorsteuerkennfeld, das zur Steuerung des Volumenstromregelventils VCV Verwendung findet. 2 shows a known two-dimensional pilot map, which is used to control the flow control valve VCV use.

Bei der Darstellung des Vorsteuerkennfeldes gemäß 2 sind auf der X-Achse die Motordrehzahl N und auf der Y-Achse die Einspritzmenge MF (Mass of Fuel) aufgetragen. Der Vorsteuerkennwert für das Volumenstromregelventil VCV ist dann für eine aktuelle Drehzahl N und eine lastabhängige vorgegebene Einspritzmenge MF auf der Z-Achse als Prozentwert (%-Wert) des pulsweiten modulierten Signals, mit dem das Volumenstromregelventil angesteuert wird, ablesbar. Der Vorsteuerkennwert dient zunächst für das Volumenstromregelventil VCV als ein Voreinstellwert, der noch mit Hilfe eines Adaptionswertes angepasst werden kann, um abhängig von den tatsächlichen Parametern des Einspritzsystems eine exakte Ventilstellung zu erhalten.In the representation of the pilot control map according to 2 the engine speed N is plotted on the X axis and the injection quantity MF (mass of fuel) is plotted on the Y axis. The pilot control value for the volume flow control valve VCV is then read for a current speed N and a load-dependent predetermined injection quantity MF on the Z axis as a percentage value (% value) of the pulse width modulated signal with which the volume flow control valve is controlled. The pilot control characteristic initially serves for the volumetric flow control valve VCV as a presetting value, which can still be adapted with the aid of an adaptation value in order to obtain an exact valve position depending on the actual parameters of the injection system.

Alternativ kann der Vorsteuerkennwert auch als Tabelle abgelegt sein. In der Tabelle werden ebenfalls abhängig von der Motordrehzahl N und der Einspritzmenge MF die Kennwerte als Prozentwerte vom maximalen Öffnungswinkel des Volumenstromregelventils VCV angegeben.Alternatively, the pilot control value can also be stored as a table. In the table also depending on the engine speed N and the injection quantity MF, the characteristic values as percent values indicated by the maximum opening angle of the volume flow control valve VCV.

Die Ventilstellung des Volumenstromregelventils VCV wird mit Hilfe einer Pulsweitenmodulation (PWM-Werte) gesteuert. Um eine Adaption der Ventilstellung zu erreichen, wird zur Ermittlung des PWM-Wertes für einen aktuellen Betriebspunkt ein Adaptionswert aus dem Adaptionskennfeld zu dem Vorsteuerkennwert des Vorsteuerkennfelds addiert.The Valve position of the volume flow control valve VCV is using a Pulse width modulation (PWM values) controlled. To an adaptation of Valve position is used to determine the PWM value for one current operating point an adaptation value from the adaptation map added to the pilot control value of the pilot control map.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Adaptionskennfeld in Abhängigkeit von zwei Betriebsparameter zweidimensional auszubilden.According to the invention, it is proposed the adaptation map depending on of two operating parameters two-dimensional form.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Adaptionskennfeld. Hier werden als Betriebsparameter die Einspritzmenge MF und die Motordrehzahl N verwendet. Das Adaptionskennfeld besitzt damit – in diesem Sonderfall – die gleichen Achsen wie das Vorsteuerkennfeld der 2. Auf der X-Achse ist die Drehzahl N und auf der Y-Achse die Einspritzmenge MF aufgetragen. Der Adaptionswert A kann dann auf der Z-Achse als Prozentwert vom maximalen Öffnungswinkel des Volumenstromregelventils VCV abgelesen werden. 3 shows an embodiment of the adaptation map according to the invention. Here, the injection quantity MF and the engine speed N are used as operating parameters. The adaptation map thus has - in this special case - the same axes as the pilot control map of 2 , The speed X is plotted on the X axis and the injection quantity MF on the Y axis. The adaptation value A can then be read on the Z axis as a percentage value from the maximum opening angle of the volume flow control valve VCV.

In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Adaptionswerte im Adaptionskennfeld in Abhängigkeit von jeweils zwei der folgenden Betriebsparameter abgelegt werden: die Einspritzmenge MF, das Motordrehmoment, die Motordrehzahl N und/oder die Last TQI. Durch jeweils zwei dieser Parameter kann über das zweidimensionale Adaptionskennfeld eine genaue Zuordnung des Adaptionswertes zur Last der Brennkraftmaschine hergestellt werden. Es wird damit vermieden, dass durch einen falschen Öffnungswinkel des Volumenstromregelventils VCV die Hochdruckpumpe zu viel oder zu wenig Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher der Brennkraftmaschine gefördert wird. Die erfindungsgemäße Steuerung gleicht in vorteilhafter Weise Fertigungstoleranzen der einzelnen Baugruppen des Einspritzsystems der Brennkraftmaschine aus.In alternative embodiment of the invention, it is provided that the Adaptation values in the adaptation map as a function of two each of the following Operating parameters are stored: the injection quantity MF, the engine torque, the engine speed N and / or the load TQI. By two each of these Parameter can be over the two-dimensional adaptation map an exact assignment of the adaptation value be made to the load of the internal combustion engine. It will be so avoided by an incorrect opening angle of the flow control valve VCV the high pressure pump too much or too little fuel into the fuel tank promoted the internal combustion engine becomes. The control according to the invention compensates for manufacturing tolerances of the individual in an advantageous manner Assemblies of the injection system of the internal combustion engine.

Für die Ermittlung der Adaptionswerte ist des Weiteren vorgesehen, dass die Werte des Adaptionskennfeldes vorzugsweise linear interpoliert werden. Dadurch lassen sich mit einer einfachen linearen Regression auch Zwischenwerte ermitteln, so dass die Adaptionswerte genauer ermittelt werden.For the investigation of the adaptation values, it is further provided that the values of the Adaptionskennfeldes preferably linear interpolated. Thereby With a simple linear regression, you can also use intermediate values determine so that the adaptation values are determined more accurately.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Adaptionswerte für die einzelnen Lastpunkte in dem zweidimensionalen Adaptionskennfeld kontinuierlich angepasst werden, so dass sich eine automatische Adaption für das Volumenstromregelventil VCV ergibt. Dadurch ergibt sich eine exakte lastpunktabhängige Anpassung an die toleranzbehafteten verbauten Komponenten, die auch von deren Alterung und Verschleiß unabhängig funktioniert.According to the invention is further provided that the adaptation values for the individual load points continuously adjusted in the two-dimensional adaptation map be, so that an automatic adaptation for the flow control valve VCV results. This results in an exact load point-dependent adjustment to the tolerant components installed, which also of their Aging and wear works independently.

Zur Adaption der Adaptionswerte des Adaptionskennfeldes wird die Regelgröße des PI-Regler des Druckregelventils von einer Steuereinheit überwacht. Überschreitet die Regelgröße des PI-Reglers eine festgelegte Schwelle, so wird von der Steuereinheit ein entsprechender Adaptionswert in das Adaptionskennfeld zu dem vorliegenden Betriebspunkt entsprechend den Parametern der Achse des Adaptionskennfeldes eingetragen. Er Adaptionswert ist so gewählt, dass bei Ansteuerung des Volumenstromregelventils VCV mit dem Vorsteuerwert aus dem Vorsteuerkennfeld und dem Adaptionswert aus dem Adaptionskennfeld so viel Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher befördert wird, dass die Regelgröße des PI-Reglers wieder unter die Schwelle gelangt. Der Adaptionswert wird beispielsweise bei Überschreiten oder Unterschreiten der Schwelle für den Reglerwert um einen festgelegten Wert oder einen festgelegten Prozentsatz erniedrigt bzw. erhöht.to Adaptation of the adaptation values of the adaptation characteristic field becomes the controlled variable of the PI controller of the Pressure control valve monitored by a control unit. If the controlled variable of the PI controller exceeds a specified value Threshold, then the control unit is a corresponding adaptation value into the adaptation map corresponding to the present operating point entered the parameters of the axis of the adaptation map. He Adaptation value is chosen that when controlling the volume flow control valve VCV with the pilot control value from the pilot control map and the adaptation value from the adaptation map so much fuel is carried into the fuel tank that the controlled variable of the PI controller get under the threshold again. The adaptation value becomes, for example when crossing or Fall below the threshold for the controller value by a specified value or percentage lowered or increased.

Durch die optimale Anpassung an die erforderliche Kraftstoffmenge ist sichergestellt, dass das Niederdrucksystem unempfindlich wird gegen den Wärmeeintrag über das Kraftstoffrücklaufsystem. Das Rücklaufsystem kann daher in der Nähe, beziehungsweise direkt an der Hochdruckpumpe angeschlossen werden, da der Kraftstoff nicht mehr aufgeheizt wird.By the optimum adaptation to the required amount of fuel is Ensures that the low-pressure system becomes insensitive to the heat input over the Fuel return system. The Return system can therefore close, or be connected directly to the high-pressure pump, because the fuel is no longer heated.

Ein weiterer Vorteil wird auch darin gesehen, dass die Regelgüte insbesondere bei Einspritzverfahren mit einer Mehrfacheinspritzung verbessert wird, da die Druckschwankungen im Rail auf Grund einer falschen oder instabilen Ventilstellung minimiert werden.One Another advantage is also seen in that the control quality in particular is improved in injection methods with a multiple injection, because the pressure fluctuations in the rail due to a wrong or unstable Valve position can be minimized.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Vorrichtung zur Steuerung des lastpunktabhängigen Volumenstroms in einem Common Rail Einspritzsystem. Es weist eine programmgesteuerte Steuereinheit 10 auf, die mit einem Programmspeicher 11, einem Speicher 12 für ein erstes Vorsteuerkennfeld für das Druckregelventil und ein zweites Vorsteuer kennfeld für das Volumenstromregelventil und mit einem Speicher 13 für ein Adaptionskennfeld verbunden ist. Die Steuereinheit 10 arbeitet ein Programm ab, das die angeschlossenen Komponenten Kraftstoffvorförderpumpe 1, Hochdruckpumpe 8, Hochdruckregelventil PCV und das Volumenstromregelventil VCV usw. regelt beziehungsweise steuert. Es ist vorgesehen, dass ein PI-Regler 9 das Hochdruckregelventil PCV nach dem vorgegebenen ersten Vorsteuerkennfeld regelt. Zudem ist der PI-Regler 9 mit dem Steuergerät 10 verbunden und meldet den aktuellen Regelwert des Hochdruckregelventils an das Steuergerät 10. Das Steuergerät 10 ist mit Sensoren verbunden, die die Betriebsparameter, insbesondere die Drehzahl, die Einspritzmenge, das Motordrehmoment und die Last erfassen. Das Volumenstromregelventil VCV wird in seiner Ventilstellung mittels des zweiten Vorsteuerkennfeldes und des zweidimensionalen Adaptionskennfeldes so gesteuert, dass zu jedem aktuellen Lastpunkt möglichst genau die erforderliche Kraftstoffmenge bereitgestellt wird. Durch diese lastpunktabhängige Steuerung des Volumenstromregelventils VCV wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Kraftstoffrücklaufmenge minimiert und damit insbesondere ein Aufheizen des Kraftstoffs im Tank vermieden wird. Des Weiteren wird erreicht, dass die Hochdruckpumpe, die mit einen Zahnriemen oder einer mechanischen Kupplung angetrieben wird, weniger Energie aufnimmt und sich damit die Leistungsaufnahme der Hochdruckpumpe verringert. Die Folge ist eine hohe Motorleistung und/oder ein verminderter Kraftstoffverbrauch. 4 shows an embodiment of the invention with a device for controlling the load-point-dependent volume flow in a common rail injection system. It has a program-controlled control unit 10 on that with a program memory 11 , a store 12 for a first pilot control map for the pressure control valve and a second pilot control characteristic map for the flow control valve and with a memory 13 is connected for an adaptation map. The control unit 10 is running a program that uses the connected components fuel priming pump 1 , High pressure pump 8th , High-pressure control valve PCV and the volume flow control valve VCV etc. controls or controls. It is intended that a PI controller 9 controls the high-pressure control valve PCV according to the predetermined first pilot control map. In addition, the PI controller 9 with the control unit 10 connected and reports the current control value of the high pressure control valve to the control unit 10 , The control unit 10 is connected to sensors that control the operating parameters, in particular the speed, the Injection quantity, the engine torque and the load detect. The volume flow control valve VCV is controlled in its valve position by means of the second pilot control map and the two-dimensional Adaptionskennfeldes so that the exact amount of fuel required for each current load point is provided. By this load point-dependent control of the volume flow control valve VCV is achieved in an advantageous manner that the fuel return amount is minimized and thus in particular a heating of the fuel in the tank is avoided. Furthermore, it is achieved that the high-pressure pump, which is driven by a toothed belt or a mechanical clutch, absorbs less energy and thus reduces the power consumption of the high-pressure pump. The result is a high engine performance and / or a reduced fuel consumption.

Claims (10)

Verfahren zur Steuerung des Volumenstroms in einem Common Rail Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, wobei der Raildruck mittels einer Hochdruckpumpe (8) erzeugt und von einem regelbaren Hochdruckregelventil (PCV) im Rail eingestellt wird und wobei der Volumenstrom durch eine Ventilstellung eines steuerbaren Volumenstromregelventils (VCV) bestimmt wird, das mittels eines Vorsteuerkennfeldes und eines Adaptionskennfeldes in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionskennfeld zweidimensional ausgebildet ist, wobei im Adaptionskennfeld die Adaptionswerte für die Ventilstellung in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern der Brennkraftmaschine vorgegeben sind.Method for controlling the volume flow in a common rail injection system of an internal combustion engine, wherein the rail pressure by means of a high-pressure pump ( 8th ) and is set by a controllable high-pressure control valve (PCV) in the rail and wherein the volume flow is determined by a valve position of a controllable volume flow control valve (VCV), which is controlled by means of a pilot control map and an adaptation map depending on an operating parameter of the internal combustion engine, characterized the adaptation map is formed in two dimensions, the adaptation values for the valve position being predefined in the adaptation map as a function of two operating parameters of the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Adaptionskennfeld die Adaptionswerte für die Ventilstellung in Abhängigkeit von jeweils zwei der folgenden Betriebsparameter bestimmt werden: der Einspritzmenge (MF) des Kraftstoffs, der Motordrehzahl (N) und/oder dem Motordrehmoment oder der Last (TQI).Method according to claim 1, characterized in that that in the adaptation map the adaptation values for the valve position dependent on be determined by two of the following operating parameters: of the Injection quantity (MF) of the fuel, the engine speed (N) and or the motor torque or load (TQI). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionswerte in dem Adaptionskennfeld mit den Betriebsparametern Motordrehzahl (N) und Einspritzmenge (MF) abgelegt sind.Method according to claim 1 or 2, characterized that the adaptation values in the adaptation map with the operating parameters Engine speed (N) and injection quantity (MF) are stored. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionskennfeld die gleichen Parameterachsen aufweist wie das Vorsteuerkennfeld.Method according to claim 3, characterized that the adaptation map has the same parameter axes like the pilot control map. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Adaptionswert aus benachbarten Werten des Adaptionskennfeldes interpoliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a current adaptation value from adjacent Values of the adaptation map is interpolated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Interpolation linear erfolgt.Method according to claim 5, characterized in that that the interpolation is linear. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionswerte des Adaptionskennfeldes in Abhängigkeit vom Regelwert des Reglers (9) des Hochdruckregelventils (PCV) angepasst wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the adaptation values of the adaptation characteristic field as a function of the control value of the controller ( 9 ) of the high pressure control valve (PCV). Vorrichtung zur Steuerung des lastpunktabhängigen Volumenstroms in einem Common Rail Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Hochdruckpumpe (8), mit einem regelbaren Hochdruckregelventil (PCV), mit einem steuerbaren Volumenstromregelventil (VCV), mit einer programmgesteuerten Steuereinheit (10) und mit einem Speicher (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicher (13) ein zweidimensionales Adaptionskennfeldes für das Volumenstromregelventil (VCV) abgelegt ist, und dass die Steuereinheit die Ventilstellung des Volumenstromregelventils (VCV) in Abhängigkeit von einem Vorsteuerkennfeld und dem Adaptionskennfeld in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuert.Device for controlling the load-point-dependent volume flow in a common-rail injection system of an internal combustion engine, with a high-pressure pump ( 8th ), with a controllable high-pressure control valve (PCV), with a controllable volume flow control valve (VCV), with a program-controlled control unit ( 10 ) and with a memory ( 13 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the memory ( 13 ) is stored a two-dimensional Adaptionskennfeldes for the flow control valve (VCV), and that the control unit controls the valve position of the volume flow control valve (VCV) in response to a pilot map and the Adaptationskennfeld depending on two operating parameters of the internal combustion engine. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Adaptionskennfeld die Adaptionswerte in Abhängigkeit von der Drehzahl (N) der Brennkraftmaschine und der Einspritzmenge (MF) abgelegt sind.Device according to claim 8, characterized in that that in the adaptation map the adaptation values depending on from the rotational speed (N) of the internal combustion engine and the injection quantity (MF) are stored. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) einen Regelwert des Reglers (9) des Hochdruckregelventils (PCV) erfasst und bei Überschreiten oder Unterschreiten von Vergleichsschwellen den Adaptionswert in Adaptionskennfeld erniedrigt bzw. erhöht.Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the control unit ( 10 ) a control value of the controller ( 9 ) of the high-pressure control valve (PCV) is detected and, when it exceeds or falls below comparison thresholds, it lowers or increases the adaptation value in the adaptation map.
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